论文部分内容阅读
随着工业化、农业化和城市化进程加快,人类从事的各种活动将会导致严重的农产品产地土壤重金属污染问题发生。土壤一旦受到重金属的污染,就会直接危害到农作物的健康生长,引起农产品安全问题。长期食用受到重金属污染的农产品会有害于自身健康,严重时甚至导致一些疾病的发生。因此,开展农产品产地土壤重金属风险评价工作势在必行,对农业生态环境以及农产品生产安全具有重大意义。在土壤攻坚战中缺乏软件支撑,本文选取重要的农产品生产基地兴化市与秦兴市为研究对象,主要研究江苏省农产品产地安全智慧管控系统在研究区土壤重金属风险评价中的典型应用。本次评价以Cr、Pb、Cd、As、Hg元素为检测指标测定其含量,将数据录入系统,并结合其他数据,采用不同的重金属风险评价模型评价研究区土壤重金属风险状况。
江苏省农产品产地安全智慧管控系统是一个实用化的农产品产地污染评价系统.可以为江苏省各市县农产品产地土壤重金属污染防治工作提供信息查询、数据统计和污染风险分析等功能。本论文介绍系统概况以及常见功能模块应用,让更多用户熟知该系统,更好地应用于农产品产地环境安全管理。用于研究区重金属风险评价的调查数据均由系统数据管理模块查询获得,研究结果如下:
(1)从系统中查询获取研究区土壤重金属调查数据进行分析,兴化市176个土壤样品中重金属元素Cr、Pb、Cd、As、Hg平均含量分别为79.81、38.34、6.27、0.24、0.14mg kg-1,其中,Cr、Pb、Cd元素重金属含量均值都超出了江苏省土壤元素背景值,分别超.出土壤背景值1.05、1.54、2倍。秦兴市353个土壤样品中重金属元素Cr、Pb、Cd、As、Hg含量均值分别为60.89、28.67、9.91、0.23、0.17mg kg-1,五种重金属元素中,Pb和Cd元素含量平均值和中值都超出了江苏省土壤元素背景值。均值超出土壤背景值倍数分别为1.15、1.92。
(2)本文采用该系统分析决策模块中的分析评价方法,使用传统评价模型、地累积指数评价模型以及农产品产地安全评价模型分别对兴化市与泰兴市农产品产地土壤重金属风险状况进行评价,结果表明:兴化市与秦兴市农产品产地土壤中测定的重金属元素含量总体符合当地农业生产的要求,无污染风险,均属于安全生产级别,兴化市与秦兴市整体土壤重金属状况良好。根据兴化市土壤中重金属元素的地累积污染指数Igeo平均值,研究区土壤中Pb与Cd元素有轻度污染风险:秦兴市土壤中重金属元素的地累积污染指数Igeo平均值表明研究区土壤中只有Cd元素有轻度污染风险。农产品产地安全评价模型表明兴化市和泰兴市超过90%的农产品产地无重金属污染风险,Cd和Pb是造成兴化市与泰兴市低风险的主要元素。用点位风险率表示兴化市与泰兴市采集样品中有风险的样品占样品总数的百分比,大部分有风险的点位风险水平都为Ⅱ级低风险水平,其中有极个别样点风险水平达到达到Ⅲ级和Ⅳ级,即属于中—高风险程度,需要对该样点周边进行加密布点,全面监测研究区的污染状况。
(3)文中采用系统分析决策模块中的空间插值工具反距离权重插值方法分别对兴化市与秦兴市农产品产地土壤中重金属元素Cr、Pb、Cd、As和Hg进行插值分析,结果显示:兴化市五种重金属元素含量空间分布格局各不相同,污染分布情况不一致,但是空间分布规律较明显。Hg和Pb元素含量总体分布较均匀,存在个别点位含量较高或较低状况。泰兴市Cd和As元素含量空间分布格局较为相似,Hg元素含量空间分布格局则与Cd、As元素恰为相反,观察图中的Hg元素含量分布值,能发现该市尚未有Hg污染风险。Cr元素含量空间分布不均匀,元素高值区和低值区分布规律不明显。通过研究区农产品产地土壤重金属含量空间分布图,可以看出研究区兴化市与泰兴市土壤中五种重金属元素存在局部累积状况,存在重金属元素局部浓度较高的现象。
江苏省农产品产地安全智慧管控系统是一个实用化的农产品产地污染评价系统.可以为江苏省各市县农产品产地土壤重金属污染防治工作提供信息查询、数据统计和污染风险分析等功能。本论文介绍系统概况以及常见功能模块应用,让更多用户熟知该系统,更好地应用于农产品产地环境安全管理。用于研究区重金属风险评价的调查数据均由系统数据管理模块查询获得,研究结果如下:
(1)从系统中查询获取研究区土壤重金属调查数据进行分析,兴化市176个土壤样品中重金属元素Cr、Pb、Cd、As、Hg平均含量分别为79.81、38.34、6.27、0.24、0.14mg kg-1,其中,Cr、Pb、Cd元素重金属含量均值都超出了江苏省土壤元素背景值,分别超.出土壤背景值1.05、1.54、2倍。秦兴市353个土壤样品中重金属元素Cr、Pb、Cd、As、Hg含量均值分别为60.89、28.67、9.91、0.23、0.17mg kg-1,五种重金属元素中,Pb和Cd元素含量平均值和中值都超出了江苏省土壤元素背景值。均值超出土壤背景值倍数分别为1.15、1.92。
(2)本文采用该系统分析决策模块中的分析评价方法,使用传统评价模型、地累积指数评价模型以及农产品产地安全评价模型分别对兴化市与泰兴市农产品产地土壤重金属风险状况进行评价,结果表明:兴化市与秦兴市农产品产地土壤中测定的重金属元素含量总体符合当地农业生产的要求,无污染风险,均属于安全生产级别,兴化市与秦兴市整体土壤重金属状况良好。根据兴化市土壤中重金属元素的地累积污染指数Igeo平均值,研究区土壤中Pb与Cd元素有轻度污染风险:秦兴市土壤中重金属元素的地累积污染指数Igeo平均值表明研究区土壤中只有Cd元素有轻度污染风险。农产品产地安全评价模型表明兴化市和泰兴市超过90%的农产品产地无重金属污染风险,Cd和Pb是造成兴化市与泰兴市低风险的主要元素。用点位风险率表示兴化市与泰兴市采集样品中有风险的样品占样品总数的百分比,大部分有风险的点位风险水平都为Ⅱ级低风险水平,其中有极个别样点风险水平达到达到Ⅲ级和Ⅳ级,即属于中—高风险程度,需要对该样点周边进行加密布点,全面监测研究区的污染状况。
(3)文中采用系统分析决策模块中的空间插值工具反距离权重插值方法分别对兴化市与秦兴市农产品产地土壤中重金属元素Cr、Pb、Cd、As和Hg进行插值分析,结果显示:兴化市五种重金属元素含量空间分布格局各不相同,污染分布情况不一致,但是空间分布规律较明显。Hg和Pb元素含量总体分布较均匀,存在个别点位含量较高或较低状况。泰兴市Cd和As元素含量空间分布格局较为相似,Hg元素含量空间分布格局则与Cd、As元素恰为相反,观察图中的Hg元素含量分布值,能发现该市尚未有Hg污染风险。Cr元素含量空间分布不均匀,元素高值区和低值区分布规律不明显。通过研究区农产品产地土壤重金属含量空间分布图,可以看出研究区兴化市与泰兴市土壤中五种重金属元素存在局部累积状况,存在重金属元素局部浓度较高的现象。